“超级地球”强重力使外星人无法进太空 或永久困住

图中是艺术家描绘的Kepler-22b，它是距离太阳910光年的一颗超级地球行星。

　　北京时间5月4日消息，据国外媒体报道，在银河系中，比地球更大的岩石行星是很常见的，其中一些行星可能孕育生命，这将产生一个有趣的问题：这样的行星产生多大的引力？生活在这些超级地球行星的外星人发射火箭进入太空有多难？目前，依据最新一项研究，外星人从超级地球行星发射火箭和宇宙飞船并不简单，意味着一些外星文明很可能永远被“困在”自己的星球上。
　　我们可以用火箭发射物体进入太空，这是我们习以为常的事情，但如果我们的星球质量更大呢？是否我们还能像之前正常地发射火箭和宇宙飞船？这是一个值得探索研究的问题，因为在银河系中存在大量超级地球，巨大岩石系外行星具有很强的表面重力作用。正如一项最新研究表明，生活在这些行星的智慧外星人可能很难使用化学火箭离开这些星球，这并不意味着对于超级地球外星人而言太空旅行是不可能的，他们会找到另一种方式发射火箭。
　　对于搜寻地外文明狂热者来讲，这是一个非常重要的问题，因为行星大小可能决定哪些外星人可能探索和殖民太空，而一些外星人则注定生活在自己的星球摇篮之中。超级地球行星虽然有巨大周长，但这样的星球也很可能孕育生命。事实上，天体生物学家推测，一些超级地球行星可能是“超级宜居性”，较强的重力作用可保持密集大气层，保护生命免遭有害宇宙射线辐射（想像一下你可以节省多少防晒霜！）。同时，超级地球的平坦地形和强表面侵蚀将形成一颗“群岛”星球，存在大量温暖和浅层海洋，适合生物多样性发展。如果这颗星球位于恒星的宜居地带，像这样的行星可能继续孕育智能生命形式，就像我们地球人类一样，最终仰望勘测太阳系之外的宇宙空间。
　　在地球上，我们已经实现载人太空飞行的挑战，这归功于化学推进燃料足以产生一定的速度，使飞行器脱离地球重力（地球重力逃逸速度是每秒11千米）。但是随着行星表面重力的增加，向太空发射火箭所需的燃料数量将呈指数级增长，但在一份两页的研究报告中，天体物理学家迈克尔·希普克（Michael Hippke）与桑内伯格天文台进行交流，试图确定使用常规火箭技术离开超级地球的实际限制，发现化学推进燃料逃离比地球质量大10倍的星球是不切实际的。
　　为了证明这一点，希普克考虑了从Kepler-20b表面发射常规火箭的假设挑战，Kepler-20b是距离太阳系905光年的一颗超级地球行星，它的质量差不多是地球的10倍，逃逸速度是地球的2.4倍。这听起来产生的差距并不大，但是相应的数字信息告诉我们一个完全不同的事情，例如：要发射重量6.6吨的人造卫星，必须装载60600吨燃料，这大约是一艘大型战舰的重量。在阿波罗任务中发射50吨重太空货物，这个火箭需要440000吨燃料，这相当于大金字塔的质量。
　　这显然是一项完全不切实际的壮举，但即使这是可能的，也完全无法进行证实。希普克在研究报告中指出，因为超级地球行星为了克服重力作用，每次发射时需要大量的化学燃料，从而限制了太空发射总次数。一种方案是从最高山顶发射火箭，但是考虑到超级地球的平坦地形结构，高山发射平台很难找到。
　　另一个挑战是多数超级地球缺少陆地表面积，科学家指出，多数超级地球都是水世界，如果整个地球都被单一、巨大的海洋所覆盖，在这样的水世界出现类似地球人类的智慧生命，太空探索并非完全不可能。
　　希普克指出，水世界星球上的火箭可以从漂浮的浮筒结构上发射，或者直接从水面上发射，水下潜艇火箭发射使用传统爆炸物将水蒸发为蒸汽。爆炸气体的压力使导弹在管子中向上运动，这对从水下潜艇发射的洲际弹道导弹非常有效。但是超级地球水面发射复杂性可能并不适用地球海洋火箭发射理论观点，相比之下，陆地发射条件可能与地球人类陆地发射火箭相近。
　　更有可能的是，希普克说超级地球生命将必须发展其他方式进入太空，其中包括：核动力火箭（但潜在巨大危险）和太空电梯（只有外星人进入太空之后才能建造）。
　　牛津大学未来人类研究所研究员安第斯·桑德伯格（Anders Sandberg）很喜欢这篇最新研究报告，但是他表示，超级地球很可能是水世界，这意味着制造火箭会遇到金属材料缺乏的困境，很可能让生命开始变得困难，因为这可能对于早期生物分子需要一个潮湿-干燥循环。不管怎样，希普克的研究报告表明，有一些物理条件最终会阻止太空殖民计划。对于我们来讲，这似乎是不可能的，因此希普克的论文可能解释为什么我们的地球没有被外星人造访过。
　　哈佛大学天文系主任阿维·洛布（Avi Loeb）称，这篇最新研究报告仅是一个开始，关键的一点是脱离轨道比脱离地球表面更具挑战性，这是我们为什么在地球上幸运生存的另一个重要因素。我们不仅可以很容易地逃离地球引力，而且我们还能相对容易地脱离太阳引力（从地球位置角度太阳逃逸速度为每秒42千米），这就是为什么我们能够将“旅行者号”探测器和“新视野号”探测器发射至太阳系边缘区域。但是洛布在一份研究报告中指出，一些系外行星——特别是那些环绕矮恒星的行星——可能会阻止智慧生命进入太空并开始星际旅行。如果化学燃料火箭不够强大，这些探测器需要像太阳帆这样的替代技术。
　　像这样的研究让我们意识到我们的星球是多么地特殊，希望我们的文明继续下去，我们能够继续享受自己的特殊宇宙地位。（叶倾城）